一种用于生物转盘的主转动轴装置的制作方法

1.本实用新型属于环保设备技术领域，具体涉及一种用于生物转盘的主转动轴装置。


背景技术：

2.随着污水处理技术的发展，生物膜法水处理技术已经得到了广泛应用，其技术水平不断提高，生物处理效率也有了长足的进步，生物处理负荷不断提升。随着污水处理量的增大，生物膜法水处理单台设备的规模也越来越大。生物膜法水处理的核心技术和设备是生物转盘，目前的生物转盘多为圆形，以方便转动、挂膜和受力均匀，并采用传动轴或转轴贯穿生物转盘中心，并与生物转盘固定，带动生物转盘转动。
3.然而，随着生物处理负荷不断提升，生物转盘的重量不断增大，或者转盘数量要求增多，这些都对现有生物转盘的转动轴的受力性能提出了严峻考验。目前，生物转盘的转动轴上安装若干生物接触体，再使用固定盘支撑固定生物接触体，为了尽量减轻转动轴的重量负荷，一般使用三块固定盘，分别设置在若干块生物接触体的两侧和中间。三块固定盘直接焊接于转动轴上，并且中盘在转动轴中间位置，此处弯矩最大，为了增加固定盘的强度，可以增加若干个加强筋，此种结构虽然焊接性牢固，但因焊接面积大，焊接处容易产生焊接应力集中，加强筋处应力集中更加严重，在生物接触体挂膜量增加到一定程度或超负荷运转时，中盘的加强筋处容易产生疲劳失效，严重时甚至出现断裂，严重影响生物转盘及其整体装置的使用安全和寿命。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种用于生物转盘的主转动轴装置，包括主动轴头、从动轴头、转动轴主体和连接盘，所述主动轴头和从动轴头分别固定连接转动轴主体的两端，连接盘设在转动轴主体的外侧，所述主动轴头、从动轴头和连接盘与转动轴主体同心设置；
5.所述主动轴头通过第一连接部与转动轴主体的前端固定连接，从动轴头通过第二连接部与转动轴主体的后端固定连接；
6.所述连接盘包括两个外盘连接盘和两个内盘连接盘，所述两个外盘连接盘分别设在转动轴主体的前端和后端的外侧，所述两个内盘连接盘均匀设在转动轴主体的中部。
7.可选的，所述转动轴主体为空心桶结构，所述主动轴头的后端插入所述空心筒的前端，从动轴头的前端插入空心筒的后端，主动轴头和从动轴头均与空心筒的内壁固定连接。
8.可选的，所述第一连接部包括第一支撑环、若干个第一加强筋和第二支撑环，所述第一支撑环和第二支撑环依次套接于主动轴头的外侧，所述第一加强筋设在第一支撑环和第二支撑环之间，并沿主动轴头的周向均匀分布。
9.可选的，所述第二支撑环处于靠近主动轴头的后端的位置，当主动轴头的后端插
入转动轴主体的前端时，所述第一支撑环处于靠近转动轴主体的前端位置。
10.可选的，所述第一加强筋均焊接在主动轴头的外侧，所述第一支撑环和第二支撑环均与主动轴头的外侧和转动轴主体的内壁焊接连接。
11.可选的，所述第一支撑环和第二支撑环与转动轴主体之间为过盈配合。
12.所述第二连接部的结构与第一连接部相同。具体的，所述第二连接部包括第三支撑环、若干个第二加强筋和第四支撑环，所述第三支撑环和第四支撑环依次套接于从动轴头的外侧，所述第二加强筋设在第三支撑环和第四支撑环之间，并沿从动轴头的周向均匀分布。
13.可选的，所述第四支撑环处于靠近从动轴头的前端的位置，当从动轴头的前端插入转动轴主体的后端时，所述第三支撑环处于靠近转动轴主体的后端位置。
14.可选的，所述第二加强筋均焊接在从动轴头的外侧，所述第三支撑环和第四支撑环均与从动轴头的外侧和转动轴主体的内壁焊接连接。
15.可选的，所述第三支撑环和第四支撑环与转动轴主体之间为过盈配合。
16.可选的，所述转动轴主体的两端分别设有一个外盘连接盘，所述外盘连接盘套装在转动轴主体的外侧，且焊接连接，用于连接位于整体生物接触体的两端固定盘，实现两端的固定盘与转动轴主体的固定连接。
17.可选的，所述内盘连接盘套装在转动轴主体中部的外侧，且焊接连接；两个内盘连接盘将所述两个外盘连接盘之间的转动轴主体部分均分为三段，用于连接生物接触体中部的固定盘。
18.本实用新型所述的用于生物转盘的主转动轴装置，具有如下有益效果：
19.(1)所述主转动轴装置采用优化的焊接结构，即在转动轴主体上焊接四个连接盘，使得之后连接固定盘的位置远离最大弯矩处，改善了转动轴受力状况；同时，采用主/从动轴头与转动轴主体配合的设计，使得固定生物接解体的辅助轴(即转动轴主体)变短，刚性增强，使生物接触体在运转过程中的摆动量减少，从而使载荷交变幅度减小，增强了安全性和使用寿命。
20.(2)本技术取消了现有转动轴的加强筋，固定盘由所述连接盘直接连接，每个连接盘由焊接机器人同时对称焊接，大大降低焊接应力，并增加焊后热处理去应力工序，使焊接应力几乎接近于零。
附图说明
21.图1为所述主转动轴装置的剖视图。
22.图2为所述主转动轴装置的侧视图。
23.附图中，1-主动轴头，2-从动轴头，3-转动轴主体，4-第一连接部，401-第一支撑环，402-第二支撑环，403-第一加强筋，5-第二连接部，501-第三支撑环，502-第四支撑环，503-第二加强筋，6-外盘连接盘，7-内盘连接盘，8-通孔，。
具体实施方式
24.本实施例所述的用于生物转盘的主转动轴装置，如图1-2所示，包括主动轴头1、从动轴头2、转动轴主体3和连接盘，所述主动轴头1和从动轴头2分别固定连接转动轴主体3的
两端，连接盘设在转动轴主体3的外侧，所述主动轴头1、从动轴头2和连接盘与转动轴主体3同心设置；
25.所述主动轴头1通过第一连接部4与转动轴主体3的前端固定连接，从动轴头2通过第二连接部5与转动轴主体3的后端固定连接；
26.所述连接盘包括两个外盘连接盘6和两个内盘连接盘7，所述两个外盘连接盘6分别设在转动轴主体3的前端和后端的外侧，所述两个内盘连接盘7均匀设在转动轴主体3的中部。
27.可选的，所述转动轴主体3为空心桶结构，能够显著降低所述主转动轴装置的整体重量，降低生物转盘装置的重量负荷；所述主动轴头1的后端插入所述空心筒的前端，从动轴头2的前端插入空心筒的后端，主动轴头1和从动轴头2均与空心筒的内壁固定连接。
28.可选的，所述主动轴头1和/或从动轴头2外部可设置与外部驱动装置相连的螺栓孔和/或阶梯卡接结构。
29.可选的，所述第一连接部4包括第一支撑环401、若干个第一加强筋403和第二支撑环402，所述第一支撑环401和第二支撑环402依次套接于主动轴头1的外侧，所述第一加强筋403设在第一支撑环401和第二支撑环402之间，并沿主动轴头1的周向均匀分布。
30.在本实用新型的一个具体实施方式中，所述第一连接部4包括四个第一加强筋403，第一加强筋403为长方体结构，且第一加强筋403的长度方向分别指向第一支撑环401和第二支撑环402。
31.可选的，所述第二支撑环402处于靠近主动轴头1的后端的位置，当主动轴头1的后端插入转动轴主体3的前端时，所述第一支撑环401处于靠近转动轴主体3的前端位置。
32.可选的，所述第一加强筋403均焊接在主动轴头1的外侧，所述第一支撑环401和第二支撑环402均与主动轴头1的外侧和转动轴主体3的内壁焊接连接。
33.可选的，所述第一支撑环401和第二支撑环402与转动轴主体3之间为过盈配合。
34.所述第二连接部5的结构与第一连接部4相同。具体的，所述第二连接部5包括第三支撑环501、若干个第二加强筋503和第四支撑环502，所述第三支撑环501和第四支撑环502依次套接于从动轴头2的外侧，所述第二加强筋503设在第三支撑环501和第四支撑环502之间，并沿从动轴头2的周向均匀分布。
35.在本实用新型的一个具体实施方式中，所述第二连接部5包括四个第二加强筋503，第二加强筋503为长方体结构，且第二加强筋503的长度方向分别指向第三支撑环501和第四支撑环502。
36.可选的，所述第四支撑环502处于靠近从动轴头2的前端的位置，当从动轴头2的前端插入转动轴主体3的后端时，所述第三支撑环501处于靠近转动轴主体3的后端位置。
37.可选的，所述第二加强筋503均焊接在从动轴头2的外侧，所述第三支撑环501和第四支撑环502均与从动轴头2的外侧和转动轴主体3的内壁焊接连接。
38.可选的，所述第三支撑环501和第四支撑环502与转动轴主体3之间为过盈配合。
39.可选的，所述转动轴主体3的两端的侧壁上设有若干个通孔8，所述通孔8用于将所述第一支撑环401、第二支撑环402、第三支撑环501和第四支撑环502与所述转动轴主体3的内壁焊接连接。
40.在本实用新型的一个具体实施方式中，转动轴主体3的两端沿周向分别设置两组
通孔8，每组包括六个通孔，两组通孔的位置分别与所述第一支撑环401、第二支撑环402、第三支撑环501和第四支撑环502相对应，在主动轴头1和从动轴头2压入转动轴主体3后，通过通孔8进行塞焊，使第一连接部4、第二连接部5与转动轴主体3焊接固定。
41.可选的，所述转动轴主体3的两端分别设有一个外盘连接盘6，所述外盘连接盘6套装在转动轴主体3的外侧，且焊接连接，用于连接位于整体生物接触体的两端固定盘，实现两端的固定盘与转动轴主体3的固定连接。
42.可选的，所述内盘连接盘7套装在转动轴主体3中部的外侧，且焊接连接；两个内盘连接盘7将所述两个外盘连接盘6之间的转动轴主体3部分均分为三段，用于连接生物接触体中部的固定盘。
43.每个连接盘由焊接机器人同时对称焊接，将焊接完成的所述主转动轴装置，进行热处理去应力后，对两端的主动轴头1和从动轴头2进行二次精加工，保证两端轴头的精度要求。